基于中藥成分馬兜鈴酸致癌性的思考與探討＊
——本期專題討論概述

欒 洋

（1.上海交通大學醫學院/公共衛生學院 上海 200025；2.中藥安全性研究聯合實驗室 上海 200025）

中醫藥是祖先賦予我們的瑰寶，但只有科學地傳承與發展才能賦予其長久的生命力。過去一些難以察覺的潛在的健康風險，而如今通過現代檢測手段得以揭示，繼而推動更加深入的研究，這對于中醫藥的傳承與發展無疑是一大進步。中藥安全性研究既非評價中醫藥的地位，亦非否定中藥的療效，而是基于客觀科學的態度，采用“取精華、去糟粕”的傳承方式，使其取得長遠發展。

圖1 2015年上海國際中藥安全性研討會報告者留念

圖2 2018年上海交通大學馬兜鈴酸安全性研討會會場

近年來，含馬兜鈴酸中藥的腎毒性及潛在致癌風險在國內外持續引起關注。為此，本課題組（上海交通大學醫學院公共衛生學院欒洋研究員課題組）圍繞馬兜鈴酸毒性問題開展了系列研究，分別于2015年和2018年先后牽頭組織學術討論。其中，2015年會議邀請了紐約州立大學石溪分校Arthur P.Grollman 教授做了題為“基于馬兜鈴酸類物質的致癌作用機制及形成腫瘤的機理”的主旨報告，以及來自美國、日本、泰國、中國的學者80余人圍繞中藥成分質量控制及管理、中藥臨床不良反應及中藥毒性機制研究等議題進行發言與交流。

2017 年11 月，國際權威醫學期刊《科學——轉化醫學》(Science translational medicine)發表了一篇題為“馬兜鈴酸及其衍生物與中國臺灣地區及亞洲地區肝癌廣泛相關”（Aristolochic acids and their derivatives are widely implicated in liver cancers in Taiwan and throughout Asia）的論文，該研究認為在中國大陸地區有近一半肝癌患者的發病與服用含馬兜鈴酸的中藥存在相關性，且該期雜志以“一種中草藥的黑暗面”作為封面故事講述，再次把中藥安全性問題推至輿論的風口浪尖，甚至在國內出現了主張廢除中藥的聲音。針對上述爭議，上海交通大學醫學院再次于2018 年8 月舉辦了馬兜鈴酸安全性研討會，會議邀請了該論文的通訊作者Steven G.Rozen教授進行主旨報告，同時共有來自國內22家科研單位中70余名從事馬兜鈴酸相關研究的科研人員參會，圍繞生物信息學分析、含馬兜鈴酸中藥物質基礎研究和監管、馬兜鈴酸致癌毒性機制研究以及臨床不良反應監測4個議題開展了報告與交流，經過充分討論，與會者針對核心的科學問題達成了初步共識，并進一步歸納整理亟待解決或尚存分歧的關鍵問題，初步提出了應對措施。

上述研討會不僅促進了學術交流和國際合作，同時也為中藥安全性的研究思路提供了重要參考。為便于準確理解馬兜鈴酸毒性研究的重要性，我們需要系統地回顧其在天然產物包括中草藥中的分布情況，以及其毒性研究的相關進展。

一、馬兜鈴酸的背景知識

馬兜鈴酸（Aristolochic acids，AAs）為硝基菲甲酸類化合物，天然存在于馬兜鈴屬及細辛屬等馬兜鈴科植物中。AAs是一類化合物的總稱，其中以馬兜鈴酸I（AAI）最為常見，化學結構如右圖所示。據統計，分布于全世界的馬兜鈴科植物共8屬400余種，其中4屬71種產自中國。

馬兜鈴酸的藥理活性較為廣泛，其應用史悠久。早在2500年前，古希臘和古埃及史書中即有應用馬兜鈴酸治療水腫的記載。在中國，含馬兜鈴酸的入藥植物主要以馬兜鈴屬和細辛屬為主?，F代藥理學研究表明，馬兜鈴屬的中藥具有利尿、抗感染、消炎、抗蛇毒和抗癌等作用，因而廣泛應用于臨床。在以上兩屬的藥用植物中，廣防己、關木通和青木香于2003年被取消藥用標準，目前仍在使用中的中藥共24 種，包括馬兜鈴屬14 種（大葉青木香、大百解、朱砂蓮、九月生（朱砂蓮）、天仙藤（馬兜鈴藤）、馬兜鈴、防己、漢防己、淮通、木防己（水城木防己）、木香馬兜鈴、大青木香、冕寧防己、尋骨風）和細辛屬10種（苕葉細辛、烏金七、杜衡、湘細辛、細辛、甘肅細辛、南坪細辛、毛細辛、金耳環、山慈菇）。另外，目前仍有一定量的含馬兜鈴酸的中藥制劑應用于臨床，據統計，含馬兜鈴屬中藥的中成藥共計47種、方劑共計75首；含細辛屬中藥的中成藥290種、方劑1500余首。現行最新版《中國人民共和國藥典》（2015版）一部中共收載含馬兜鈴酸中藥材3種，分別為馬兜鈴、天仙藤和細辛，并對天仙藤和細辛中的馬兜鈴酸I的限量檢測標準作出規定（即細辛中馬兜鈴酸I不得超過0.001% ；天仙藤中馬兜鈴酸I不得超過0.01% ）。

截至目前，馬兜鈴酸誘導腎病的確切機制尚不完全明晰，現有的主流研究認為主要是由馬兜鈴酸原型引起的細胞毒性所導致，且其致癌作用的主要機制是誘導基因突變。即馬兜鈴酸進入體內后經代謝活化后形成馬兜鈴酸內酰胺氮離子，可以與DNA堿基環外氨基結合，形成相應DNA加合物，進而誘發以A:T→T:A顛換突變為主的突變，發生在腫瘤驅動基因上會誘導腫瘤的發生。

二、馬兜鈴酸的毒性研究大事記

2.1 從流行病學研究的視角認識馬兜鈴酸毒性

早在1964年，我國醫生吳松寒在《江蘇中醫》報道了馬兜鈴酸的相關病例[1]，患者服用含馬兜鈴酸的木通后引起了急性腎功能衰竭；1967年，Ciba基金會研究團隊出版了專著《巴爾干地方性腎病》(The Balkan Nephropathy)[2]，盡管基于當時研究尚不闡釋病因，但該書對于疾病的描述能為后續病因的研究提供重要參考。1993年，比利時學者Vanherweghem JL 等人在《柳葉刀》(Lancet)上報道了中草藥減肥藥的服用人群出現了進展性腎纖維化[3]，結合同一時期亞洲地區流行病學研究發現，該疾病被冠名為“中草藥腎病”。從2007年開始，美國紐約州立大學石溪分校Arthur Grollman 教授團隊先后在巴爾干腎病和中國臺灣地區中草藥腎病并發泌尿系統腫瘤的患者體內鑒定出了馬兜鈴酸DNA加合物，以及關鍵抑癌基因的突變特征與馬兜鈴酸的特征突變相吻合，在《美國科學院院報》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,PNAS）等權威雜志上發表系列文章[4，5]。至此，中草藥腎病和巴爾干腎病的致病因素被闡釋為馬兜鈴酸，并明確馬兜鈴酸可導致人類惡性腫瘤的發生。2012年，國際癌癥研究所（IARC）基于已獲得的來自動物實驗和人群研究確鑿數據，把馬兜鈴酸的致癌級別提升為一級致癌物[6]。隨著測序技術的出現，2013 年《科學——轉化醫學》(Science translational medicine)期刊以封面故事形式刊登了分別來自兩個研究團隊的論文，兩個團隊均在相關泌尿系統腫瘤DNA測序中發現了馬兜鈴酸特征性突變，之后在國際上統一被編號為Signature 22號[7,8]。2017 年，在同一雜志《科學轉化醫學》（Translational Medicine）的封面故事中，杜克-新加坡國立大學Steven Rozen教授團隊再次報道在肝癌中發現了該特征性突變，認為亞洲地區近50% 肝癌的發生與馬兜鈴酸的攝入有關性[9]，該研究引起學術界的極大關注（詳見圖3）。

2.2 從毒理學研究的視角認識馬兜鈴酸毒性

圖3 馬兜鈴酸毒性研究大事記

德國的Mengs等人最早于1982年連續發表了3篇論文[10-12]，闡述大鼠和小鼠給予馬兜鈴酸后均能誘導其形成惡性腫瘤，發病部分主要分布在泌尿系統、前胃和結腸。1984年，德國Schmeiser HH團隊在Ames實驗上發現了馬兜鈴酸的誘變作用[13]，該團隊隨后于1988年起首次報道了馬兜鈴酸可與DNA形成加合物，并陸續進行系列研究，相應的論文成果發表在《癌變》（Carcinogenesis）等雜志上[14，15]。2003年，日本國立衛生研究院（NIHS）的Suzuki Takayoshi團隊首次利用轉基因小鼠發現馬兜鈴酸可誘發基因突變，并得到了馬兜鈴酸突變譜和突變特征[16]。2006年美國美國食品和藥物管理局（FDA）的Nan Mei 研究團隊在大鼠上也證實了同樣的突變特征[17]。上述突變研究能為后續臨床發現提供重要的理論參考（詳見圖3）。

綜上，由于馬兜鈴酸的腎毒性和致癌風險，國外已對其實行禁用。然而，考慮到中醫藥理論體系與西醫藥理論體系之間存在差異，且中藥基于千年來的傳統醫學經驗指導，被使用并流傳至今。我們的祖先通過不斷的實踐與應用，從中進行了毒性的探索，將中藥毒性分為有毒、小毒、大毒，總結出“配伍減毒”、“以毒攻毒”、“炮制減毒”等與毒理相關的中醫理論。值得注意的是，癌癥的發生與發展是個相對漫長的過程，而基于古代有限的醫療水平、較為匱乏的物質條件以及戰亂紛飛的生存環境，難以追溯到完整的用藥記錄，并缺乏相應的流行病學調研；加之古人壽命相對較短，且癌癥并非當時的主要死因，故中藥的致癌風險存在被古人忽略的可能性。對于馬兜鈴酸的致癌性，筆者認為需要利用現代科學手段進行系統研究，通過建立有充分科學依據并可獲得國際共識/國際認可的中藥安全標準以解決潛在的安全性問題。馬兜鈴酸是一類結構類似的化合物總稱，不同的類似物在各藥材中含量不同，因此首先要明確毒性的物質基礎，從而對主要毒性成分進行評價，通過探索安全劑量外推擬用于普通人群的劑量，制訂可保障用藥安全的限量標準；其次要進行馬兜鈴酸相關癌癥的流行病學研究，結合臨床檢測和藥物服用史來分析有毒成分的攝入情況，繼而對中國相關腫瘤患者樣本進行測序和分析，綜合分析潛在的致病因素如炎癥或其他環境致癌物（如黃曲霉毒素）對疾病的貢獻度，明確具體的用藥目標人群范圍并制訂相應的用藥方案；再則要深入研究其毒性機制，探索相關的生物標志，進行毒性的預測、監測和預防。另外，在研究結果尚未明確之前，應加強監測馬兜鈴導致的不良反應/事件。總之，我們應該客觀看待并評價中藥不良反應，絕不能因為部分中藥成分具有潛在致癌毒性，而以偏概全、因噎廢食，更不能長期忽視公眾對其的疑慮/隱患，應及時開展相應的研究并給出明確的科學答案。當今，我們應做到遵循中醫理論的指導下，結合現代技術手段，力圖闡明毒性機理，加強馬兜鈴酸致癌性的風險評估及防控，從中總結科學合理的使用方法，以保障馬兜鈴科這一類常用中藥的臨床用藥安全。

表1 本期“馬兜鈴酸致癌性的研究、思考與討論”專題約稿學者

表2 本期專題特約評述學者

本期“專題討論”收錄了近期關于馬兜鈴酸研究新進展的學術論文（含實驗性及綜述性文章），并在2018年馬兜鈴酸安全性研討會紀要的基礎上，再次邀請本領域相關研究人員就馬兜鈴酸與肝癌的相關性這一科學問題撰文討論，繼而發表各自不同的評論觀點，通過促進深入的學術交流，最終能為中藥不良反應（特別是致癌性）的風險評估及防控提供有價值的參考，同時促進其臨床用藥安全水平的提高。

（鳴謝：感謝《世界科學技術——中醫藥現代化》為推進上海交通大學醫學院公共衛生學院舉辦的上海國際中藥安全性研討會的學術交流提供平臺，感謝雜志社積極參與組織稿件和邀請評論專家發表觀點所付出的辛勤勞動。）